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[picture:701:4ask:Quaternäre Amplitudenumtastung (Quaternary Amplitude-shift Keying)]

• Viele digitale Modulationsverfahren verwenden mehr als zwei Symbole.
• So funktioniert zum Beispiel die 4-Fach-Amplitudenumtastung (4ASK) mit vier unterschiedlichen Amplituden, \qty{25}{\percent}, \qty{50}{\percent}, \qty{75}{\percent}, \qty{100}{\percent} des Maximums.
• So lassen sich zwei Bits zu einem Symbol zusammenfassen und gleichzeitig übertragen.

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• Dieses Prinzip lässt sich auf die Frequenz- und Phasenumtastung übertragen.
• Eine einfache Phasenumtastung (Binary Phase-Shift Keying, BPSK) verwendet nur zwei verschiedene Phasenlagen und kann daher nur ein Bit gleichzeitig senden.
• Die Quadraturphasenumtastung (Quadrature Phase-Shift Keying, QPSK) hingegen nutzt vier verschiedene Phasenlagen (\qty{0}{\degree}, \qty{90}{\degree}, \qty{180}{\degree} und \qty{270}{\degree}) und überträgt somit zwei Bits in jedem Schritt.

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[question:AE402]

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• Da bei Verfahren wie QPSK mehr als ein Bit pro Symbol übertragen wird, müssen wir mit den Einheiten aufpassen.
• Werden nur zwei Symbole verwendet und somit jedes Bit einzeln gesendet, entspricht die Symbolrate in Baud der Datenrate in \unit{\bit\per\second}.
• Werden jedoch mehr Symbole verwendet und somit mehrere Bits gleichzeitig übertragen, ist die Datenrate höher als die Symbolrate.

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• Die Formel C = R_{ s } \cdot n stellt den Zusammenhang dar:

* $C$ → Datenübertragungsrate in $\unit{\bit\per\second}$ * $R_{ s }$ → Symbolrate in $\unit{\baud}$ * $n$ → Symbolgröße in $\unit{\bit\per\text{Symbol}}$

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[question:AA104]

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Beispiele:

*RTTY*: Umschaltung zwischen zwei Symbolfrequenzen, sodass pro Symbol ein Bit ($\num{0}$ oder $\num{1}$) übertragen werden kann. → Datenrate = Symbolrate *FT4*: Umschaltung zwischen vier Symbolfrequenzen, so dass pro Symbol zwei Bit ($\num{00}$, $\num{01}$, $\num{10}$ oder $\num{11}$) übertragen werden können. → Datenrate = 2 $\cdot$ Symbolrate

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[question:AE405]

Lösungsweg

• gegeben: R_S = \qty{45,45}{\baud}
• gegeben: n=\qty{1}{\bit\per\text{Symbol}}
• gesucht: C

$C = R_S \cdot n = \qty{45,45}{\baud} \cdot \qty{1}{\bit\per\text{Symbol}} = \qty{45,45}{\bit\per\second}$

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[question:AE406]

Lösungsweg

• gegeben: R_S = \qty{23,4}{\baud}
• gegeben: n=\qty{2}{\bit\per\text{Symbol}}
• gesucht: C

$C = R_S \cdot n = \qty{23,4}{\baud} \cdot \qty{2}{\bit\per\text{Symbol}} = \qty{46,8}{\bit\per\second}$